配電網(wǎng)運行管理中對電力自動化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

曹崴銘

（徐州華美電力工程有限責(zé)任公司，江蘇 徐州 221000）

0 引 言

現(xiàn)代社會發(fā)展過程中，電力工程是各行各業(yè)有序發(fā)展的重要前提，相關(guān)工作人員必須對其加強重視。自動化系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用能確保配電網(wǎng)更加高效運行，推進(jìn)我國電力工程的發(fā)展，使其更好地滿足現(xiàn)代科技發(fā)展對各行各業(yè)的要求。

1 配電網(wǎng)電力自動化系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)概述

在電力企業(yè)發(fā)展過程中，自動化系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用對配網(wǎng)的運行管理具有重要價值。結(jié)合信息技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)，能使電力企業(yè)系統(tǒng)實現(xiàn)高度自動化，實現(xiàn)監(jiān)控和運行的一體化發(fā)展。基于電力自動化系統(tǒng)，現(xiàn)場工作人員能進(jìn)行實時監(jiān)測和科學(xué)管理，確保及時發(fā)現(xiàn)問題并采取有效措施予以科學(xué)解決。自動化系統(tǒng)一定程度上可實現(xiàn)自動化操作，自主判斷能力相對較強，可自動規(guī)避系統(tǒng)可能存在的風(fēng)險，提高了電力系統(tǒng)的安全性，而且有效降低了人力成本，使得電力企業(yè)獲得了更高的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

1.2 系統(tǒng)構(gòu)成

通常情況下，該系統(tǒng)包括變電站系統(tǒng)層、終端系統(tǒng)層、通信系統(tǒng)層以及主站系統(tǒng)層。通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)收集和整合數(shù)據(jù)信息，實時分析并嚴(yán)格監(jiān)管配電網(wǎng)的運行狀態(tài)，可確保系統(tǒng)供電具有更高的可靠性和安全性。系統(tǒng)由監(jiān)測終端、配網(wǎng)自動化控制、通信網(wǎng)絡(luò)以及智能開關(guān)共同構(gòu)成。其中，智能開關(guān)的科學(xué)應(yīng)用能確保自動診斷，并有效隔離電網(wǎng)故障，不需要應(yīng)用通信線路，但有效連接通信線路能實現(xiàn)更高程度的自動化遙測。通信網(wǎng)絡(luò)包括多個子群，每個子群具有大量監(jiān)控終端，利用一個通信控制器便可對其進(jìn)行有效管理。監(jiān)控終端和監(jiān)測終端具有遙控功能和通信功能，能實時監(jiān)測功率、頻率、電能、電壓以及電流等參數(shù)，確保相關(guān)數(shù)據(jù)具有更高的精確性[2]。自動化系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 電力自動化系統(tǒng)

2.1 應(yīng)用原則

2.1.1 安全性原則

人們生活質(zhì)量得到大幅提升的同時，對電力資源提出了更大的需求量。在配電網(wǎng)具體運行過程中，如果相關(guān)工作人員不能開展科學(xué)管理，將無法保障整體的供電質(zhì)量。因此，電力單位必須高度重視配電網(wǎng)的運行管理，有效應(yīng)用自動化系統(tǒng)確保管理配電網(wǎng)運行的高效性，以保障供電發(fā)展的安全性和穩(wěn)定性。科學(xué)設(shè)計工程的實施方案，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時及時發(fā)出警報，通知檢修人員進(jìn)行電力維護(hù)，保障配電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性和安全性。

圖1 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)框架

2.1.2 可靠性原則

在配電網(wǎng)具體運行和管理過程中，保障配網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和可靠性極其重要。通過有效落實配電網(wǎng)管理，能大大降低系統(tǒng)出現(xiàn)不良狀況的概率，確保供電工作的穩(wěn)定性和安全性[3]。在電力系統(tǒng)具體運行過程中，為確保整體供電系統(tǒng)具有更高的穩(wěn)定性和工作效率，相關(guān)工作人員需要合理規(guī)劃電網(wǎng)系統(tǒng)，確保電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)具有更高的穩(wěn)定性，同時保障系統(tǒng)的通信效果，使電力系統(tǒng)具有更高的工作質(zhì)量和工作效率。

2.1.3 適用性原則

建設(shè)自動化系統(tǒng)的過程中，不能盲目借鑒發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)經(jīng)驗，必須嚴(yán)格遵循適用性原則，基于我國基本國情、當(dāng)?shù)赜脩舻挠秒娦枨蠹坝秒姺绞街贫ê侠淼墓╇姺桨福_保能進(jìn)一步滿足當(dāng)?shù)赜脩舻纳钚枨蟆?/p>

2.1.4 遞進(jìn)性原則

在配電網(wǎng)建設(shè)過程中，附件電力自動化系統(tǒng)建設(shè)是一項長期工作。現(xiàn)階段，傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)模已經(jīng)相對成熟，如果完全拆除新建，則需要較大的投資成本，且會對周邊居民的正常用電造成不利影響。因此，在具體管理配電網(wǎng)運行過程中，必須嚴(yán)格遵循遞進(jìn)原則，分階段建設(shè)電力自動化系統(tǒng)[4]。

2.2 應(yīng)用價值

科技高速發(fā)展過程中，居民生活質(zhì)量得到了提升，電網(wǎng)用戶增加，用戶對電網(wǎng)性能提出了更高要求。我國疆域遼闊，人口眾多且分布廣泛，在配電網(wǎng)運行管理過程中，傳統(tǒng)模式無法滿足對電網(wǎng)運行提出的新要求，因此相關(guān)單位需對其進(jìn)行有效改革。此過程中，配電網(wǎng)自動化能迅速隔離故障區(qū)域，大大降低了維護(hù)人員的勞動量，確保有效控制線路的維修成本。

配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時能迅速查出故障的具體位置和原因，及時修復(fù)故障，恢復(fù)供電[5]。配電網(wǎng)自動化的科學(xué)應(yīng)用能有效提升電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，大大降低電網(wǎng)的線損。實時控制配電開關(guān)，重新搭配整個電網(wǎng)，投入控制資金的同時，可全面提升供電能力。此外，還可以提升電網(wǎng)的供電能力，配電網(wǎng)能進(jìn)行有效負(fù)載，進(jìn)一步提升饋線負(fù)荷率，從而增強電網(wǎng)的供電能力。此外，配電網(wǎng)自動化可以實現(xiàn)自動分析故障、自動監(jiān)控設(shè)備以及自動抄表等，確保工程建設(shè)具有更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，從而滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需求[6]。

3 電力自動化系統(tǒng)技術(shù)在配電網(wǎng)運行管理過程中的具體應(yīng)用

3.1 自動化調(diào)度技術(shù)

該技術(shù)是指科學(xué)調(diào)控電力分布，確保實時采集和整理配電網(wǎng)運行產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)。基于不同用電時段電網(wǎng)的暢通情況和電源分布情況對其進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，有利于確保用戶用電具有更高的可靠性，進(jìn)一步保障電力的運行管理，確保高效應(yīng)用配電網(wǎng)[7]。電力正常供應(yīng)階段，該項技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用能更高效地管理電能損耗，使其始終處于合理范圍。

3.2 仿真技術(shù)

配電網(wǎng)運行包括需求管理、變電站管理、配電管理以及饋線管理等多項內(nèi)容。想要實現(xiàn)自動化管理，需要在電力系統(tǒng)內(nèi)合理引進(jìn)仿真技術(shù)。這不僅能確保多種暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)共同展開，還能為實驗提供豐富的參考數(shù)據(jù)。仿真技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用可以幫助相關(guān)工作人員進(jìn)行仿真訓(xùn)練，確保科學(xué)技術(shù)人員高效測試新裝備，熟練應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備，明確系統(tǒng)的操作流程，確保相關(guān)工作人員后期可以高效開展各項工作，為電力自動化系統(tǒng)的有序運行提供良好的實驗環(huán)境，保障電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性[8]。

3.3 自動化饋線技術(shù)

該項技術(shù)是指在用戶變電站和電力設(shè)備間構(gòu)成自動配電線路，具體工作表現(xiàn)在兩個方面。

一方面，它能實時檢測系統(tǒng)故障狀態(tài)下出現(xiàn)的各項問題，有效分離故障區(qū)域，及時恢復(fù)供電控制。通過科學(xué)應(yīng)用故障隔離功能，確保隔斷局部出現(xiàn)的線路故障不會影響其他供電區(qū)域。處理構(gòu)造問題前，需要明確配電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，確保高效地處理故障。通過科學(xué)應(yīng)用饋線終端設(shè)備，有效確認(rèn)故障檢測信號和電流信號，同時與電網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有效結(jié)合，全面判斷故障問題，并及時排除線路內(nèi)部的故障隱患。

另一方面，有效測量正常工作過程中產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)，落實用戶的檢測工作，合理優(yōu)化電路的運行狀態(tài)。饋線自動化技術(shù)能明確系統(tǒng)內(nèi)部存在的故障問題，落實電路的保護(hù)動作，還可實時監(jiān)控相關(guān)線路，使相關(guān)人員高效處理線路故障。此外，該項工作的有效落實對其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有影響，可以通過遠(yuǎn)程操控整體饋線開關(guān)更好地發(fā)揮其自動化性，從而推進(jìn)我國現(xiàn)代電力工程的發(fā)展[9]。

3.4 故障檢測技術(shù)

配電網(wǎng)的故障定位和故障檢測對低配網(wǎng)運行的可靠性和安全性具有重要作用。如果配網(wǎng)出現(xiàn)故障，由于定位工作較繁瑣，往往無法第一時間明確故障的具體位置，易擴(kuò)大故障影響。通過科學(xué)引進(jìn)地理信息系統(tǒng)，可以有效拓展和強化自動化系統(tǒng)的應(yīng)用功能，確保快速精確地定位故障位置，進(jìn)而進(jìn)行切除與隔離，保障自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.5 信息采集技術(shù)

在電力系統(tǒng)具體運行過程中，信息采集技術(shù)的合理應(yīng)用能實時監(jiān)控電網(wǎng)運行的具體情況，并實時反饋相關(guān)設(shè)備的運行參數(shù)，從而確保其準(zhǔn)確性和真實性。電力工作人員通過深入分析相關(guān)參數(shù)能明確電力設(shè)備的運行狀態(tài)，并基于電網(wǎng)運行的具體需求對其進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，確保配電網(wǎng)運行具有更高的安全性。系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，監(jiān)控人員可以及時發(fā)現(xiàn)故障，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息明確出現(xiàn)故障的具體位置和具體原因，第一時間排除故障，確保電網(wǎng)運行的安全性，保障電力工程的發(fā)展[10]。

3.6 地理信息技術(shù)

配電網(wǎng)系統(tǒng)具有相對較大的涉及范圍和復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，相關(guān)工作人員必須確保能在第一時間確定故障部位，避免造成更嚴(yán)重的后果。在對配電網(wǎng)進(jìn)行運行管理過程中，地理信息技術(shù)結(jié)合配電網(wǎng)，可確保在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能迅速定位故障，然后實時進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，確保電網(wǎng)運行具有更高的安全性和工作效率，從而推進(jìn)我國電力工程建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。

4 結(jié) 論

管理配電網(wǎng)運行過程中，科學(xué)應(yīng)用自動化調(diào)度技術(shù)、仿真技術(shù)、饋線技術(shù)、故障檢測技術(shù)、信息采集技術(shù)以及地理信息技術(shù)具有極其重要的意義，可以確保電力工程實現(xiàn)更高程度的自動化，有效提升配電網(wǎng)運行效率，使其整體工程建設(shè)具有更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。